Формирование структуры и свойств алмазометаллических композитов, полученных методом взрывного прессования

• Автор: Васильева, Мария Ильинична
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Глава 1. КОМПОЗИЦИОННЫЕ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

1.1. Связующие материалы для алмазосодержащих композитов

1.2. Особенности воздействия импульсных нагрузок на алмазные порошки

1.3. Использование энергии взрыва в порошковой металлургии

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ, ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛМАЗОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПОЗИТОВ С ОДНОКОМПОНЕНТНОЙ СВЯЗКОЙ
2.1. Выбор материалов, расчет параметров взрывного прессования и методы исследования

2.2. Получение и исследование АМК с однокомпонентной матрицей

2.3. Линейный износ и микромеханизмы разрушения однокомпонентных

алмазометаллических образцов

Заключение по главе

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ВЗРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ НА СОХРАННОСТЬ АЛМАЗНЫХ ЧАСТИЦ

3.1. Основные характеристики алмазных порошков
3.2. Влияние взрывного прессования на характеристики алмазных
частиц
Заключение по главе
Глава 4. АЛМАЗОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОМПОЗИТЫ С ДВУХКОМПОНЕНТНОЙ МАТРИЦЕЙ, ПОЛУЧЕННЫЕ ВЗРЫВНЫМ ПРЕССОВАНИЕМ
4.1. Выбор состава двухкомпонентной матрицы алмазометаллического композита
4.2. Структура и характеристики образцов из связующих материалов
4.3. Структура и микротвердость алмазометаллических образцов
4.4. Исследование износостойкости алмазометаллических композитов с
двухкомпонентной матрицей, полученных взрывным прессованием
Заключение по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
В настоящее время алмазные инструменты получили широкое применение во всех отраслях промышленности. Использование их обеспечивает качественную высокопроизводительную механическую обработку деталей машин и механизмов.
Алмазные инструменты изготавливаются на металлических, органических и керамических связках. По сравнению с инструментом на органических и керамических связках инструмент на металлических связках обладает более высокими значениями износостойкости, алмазоудержания и теплопроводности, эффективен при повышенных рабочих режимах. Однако в существующих технологиях его изготовления используются дорогие цветные металлы на основе сплавов меди, кобальта, вольфрама и т.д. Поэтому актуальна проблема разработки технологий изготовления алмазных инструментов, содержащих в качестве связки дешевые и прочные сплавы на основе железа. Здесь принципиально новые перспективы для создания алмазометаллических композитов (АМК) открывает использование энергии взрыва. Возможности взрывного прессования (ВП) связаны с экстремальностью процессов, протекающих при высоких давлениях, скоростях, температурах, когда в результате практически мгновенного высокоинтенсивного воздействия на порошки происходят их уплотнение, нагрев и деформирование, сопровождающиеся контактообразованием между частицами. Кроме того, использование карбидообразующей матрицы из таких сплавов дает возможность повысить алмазоудержание за счет образования химических связей на границе алмаз-матрица.
Другой аспект проблемы - сокращение времени воздействия высоких температур на алмазные частицы в процессе спекания.
Анализ научной и патентной литературы показывает, что процессы взрывного прессования порошков, достаточно подробно изученные для широкого спектра материалов, мало исследованы в случае использования

1. Параметры заряда взрывчатых веществ: скорость детонации, масса (высота) сечения, технологические свойства взрывчатого вещества.
2. Параметры заготовки: размеры, начальная плотность, физикохимические и технологические свойства прессуемого материала, температура.
3. Параметры ударного нагружения: давления на фронте ударной волны, температура на фронте ударной волны, массовая скорость вещества, импульс давления, характер ударно-волновой картины.
4. Параметры схемы прессования: взаимное расположение заряда и заготовки, основание, схема инициирования и конструкции заряда.
Основное влияние на величину температуры при ударном уплотнении в осесимметричной системе оказывают параметры взрывчатого вещества и масса контейнера. Массивный контейнер играет роль аккумулятора энергии взрывчатого вещества, которая идет на приращение кинетической и тепловой энергии содержимого контейнера в процессе ударного сжатия.
С увеличением высоты заряда длительность импульса возрастает, влияя на скорость детонации, стеснение заряда и время действия нагрузки: увеличивается время действия давления, что способствует более плавному снятию нагрузки и, следовательно, лучшему сохранению заготовки.
В работе /58/ предложены графические зависимости и формула расчета параметров прессования с учетом вида используемого взрывчатого вещества. Оптимальные параметры взрывного прессования определяются показателем г, равным отношению массы взрывчатого вещества швв к суммарной сумме прессуемого порошка тп и ампулы тА:

гвв ~

т п + т
(2.1)